1、【课堂新坐标】 （教师用书）2013-2014 学年高中物理 课后知能检测 2 沪科版选修 3-41关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是( )A可以是恒力B可以是方向不变而大小变化的力C可以是大小不变而方向改变的力D一定是变力 【解析】 由 F kx 可知，由于位移的大小和方向在变化，因此回复力的大小和方向也在变化一定是变力【答案】 D2(多选)关于简谐振动，以下说法中正确的是( )A回复力总指向平衡位置B加速度、速度方向永远一致C在平衡位置加速度、速度均达到最大值D在平衡位置速度达到最大值，而加速度为零【解析】 回复力是把物体拉回到平衡位置的力，A 对；加速度方向始终指向平衡位置，速度方向
2、可能指向平衡位置，也可能远离平衡位置，B 错；平衡位置位移为零，据a 知加速度为零，势能最小，动能最大，速度最大，C 错，D 对kxm【答案】 AD3弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中( )A振子所受的回复力逐渐增大B振子的位移逐渐增大C振子的速度逐渐减小D振子的加速度逐渐减小【解析】 振子的位移指由平衡位置指向振动物体所在位置的位移，因而向平衡位置运动时位移逐渐减小而回复力与位移成正比，故回复力也减小由牛顿第二定律 a F/m得，加速度也减小，物体向平衡位置运动时，回复力与速度方向一致，故物体的速度逐渐增大【答案】 D4(多选)(2013咸阳检测)如图 129 所
3、示是某一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是( )图 129A在第 1 s 内，质点速度逐渐增大B在第 2 s 内，质点速度逐渐增大C在第 3 s 内，动能转化为势能D在第 4 s 内，动能转化为势能【解析】 质点在第 1 s 内，由平衡位置向正向最大位移处运动，做减速运动，所以选项 A 错误；在第 2 s 内，质点由正向最大位移处向平衡位置运动，做加速运动，所以选项 B 正确；在第 3 s 内，质点由平衡位置向负向最大位移处运动，动能转化为势能，所以选项 C 正确；在第 4 s 内，质点由负向最大位移处向平衡位置运动，势能转化为动能，所以选项 D 错误【答案】 BC5(多选)如图 1210
4、 所示，轻质弹簧下挂一个重为 300 N 的物体 A，伸长了 3 cm，再挂上重为 200 N 的物体 B 时又伸长了 2 cm，若将连接 A、 B 两物体的细线烧断，使A 在竖直面内振动，则( )图 1210A最大回复力为 300 NB最大回复力为 200 NC振幅为 3 cmD振幅为 2 cm【解析】 在最低点绳被烧断后，A 受到的合力是 200 N，B 对；振幅应是 2 cm，D对【答案】 BD6(2013榆林检测)如图 1211 甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T2 s，从振子处于最低点位置向上运动时开始计时，在一个周期内的振动图像如图乙所示关于这个图像，下列说法正确的是( )
5、甲乙图 1211A t1.25 s 时，振子的加速度为正，速度也为正B t1.7 s 时，振子的加速度为负，速度也为负C t1.0 s 时，振子的速度为零，加速度为负向最大值D t1.5 s 时，振子的速度为零，加速度为负向最大值【解析】 t1.25 s 时，加速度为负，速度为负； t1.7 s 时，加速度为正，速度为负； t1.0 s 时，速度为零，加速度为负向最大值； t1.5 s 时，速度为负向最大值，加速度为零，故 C 正确【答案】 C7(多选)做简谐运动的物体，每次经过同一位置时，都具有相同的( )A加速度 B速度C位移 D动能【解析】 做简谐运动的物体，每次经过同一位置时具有相同的
6、位移，位移相同则回复力相同，回复力相同则加速度相同；速度大小相等，但方向可能相同，也可能相反，但动能一定是相等的，所以 A、C、D 正确【答案】 ACD8(2013赤峰检测)如图 1212 所示，弹簧上面固定一质量为 m 的小球，小球在竖直方向上做振幅为 A 的简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，则小球在振动过程中( )图 1212A小球最大动能应等于 mgAB弹簧的弹性势能和小球动能总和保持不变C弹簧最大弹性势能等于 2mgAD小球在最低点时的弹力大于 2mg【解析】 设小球受力平衡时弹簧的压缩量为 x0，则有 mg kx0，由题意知 x0 A，小球振动到最低点时，弹簧的压缩量为
7、2x02 A，弹力为 k2x02 mg，选项 D 错误；由动能定理知，小球由最高点到最低点的过程中，重力势能减少量 mg2A 全部转化为弹簧的弹性势能，选项 C 正确；在平衡位置时，小球的动能最大，由最高点振动到平衡位置的过程中，重力势能减少量 mgA 一部分转化为动能，一部分转化为弹性势能，故选项 A 错误；小球在振动过程中还有重力势能的变化，故选项 B 错误【答案】 C9(多选)如图 1213 所示是某弹簧振子的振动图像，试由图像判断下列说法中正确的是( )图 1213A振幅是 3 cmB周期是 8 sC. 4 s 末小球速度为负，加速度为零，回复力为零D第 22 s 末小球的加速度为正，
8、速度最大【解析】 纵轴是质点离开平衡位置的位移，横轴是时间，图像是振动图像由图像可知振幅 A3 cm，故 A 正确；而周期 T8 s，故 B 正确；4 s 末时质点在“下坡路程” ，因而速度为负，而质点正好在平衡位置，因而 a0，C 正确；第 22 s 末恰是 2 个周期，34因而质点正处于负向最大位移处，速度为 0，加速度正向最大，则 D 错误，故正确选项为A、B、C.【答案】 ABC10如图 1214 所示，小球被套在光滑的水平杆上，跟弹簧相连组成弹簧振子，小球在平衡位置附近的 A、 B 间往复运动，以 O 为位移起点，向右为位移 x 的正方向，则：图 1214(1)速度由正变负的位置在_
9、；(2)位移为负向最大值的位置在_；(3)加速度由正变负的位置在_；(4)加速度达到正向最大值的位置在_【解析】 矢量由正变负时，就是矢量改变方向时，也就是该矢量数值为零时，故速度由正变负的位置在 B 点，加速度由正变负的位置在 O 点，负向最大位移的位置在 A点加速度 a x，正向最大加速度处的位置在 A 点km【答案】 (1) B (2) A (3) O (4) A11已知水平弹簧振子的质量为 2 kg，当它运动到平衡位置左侧 2 cm 时受到的回复力为 4 N，求当它运动到平衡位置右侧 4 cm 时，受到的回复力的大小和方向以及加速度的大小和方向【解析】 F kx，所以 F1的大小 F1
10、 kx1，由此可得 k200 N/m.F2 kx22004 102 N8 N，由于位移向右，故回复力 F2的方向向左根据牛顿第二定律 a2 m/s24 m/s 2，方向向左F2m 82【答案】 回复力大小为 8 N，方向向左 加速度大小为 4 m/s2，方向向左12如图 1215 所示，质量为 m 的小球在两根劲度系数分别为 k1和 k2的轻质弹簧作用下在光滑水平面上的运动(小球在 O 点时两根弹簧均处于自由状态)是否是简谐运动？图 1215【解析】 弹力的合力，其大小为 F F1 F2( k1 k2)x，令 k k1 k2，上式可写成：F kx.由于小球所受回复力的方向与位移 x 的方向相反，考虑方向后，上式可表示为：F kx.所以，小球将在两根弹簧的作用下，沿水平面做简谐运动【答案】 是简谐运动
